Atmung (Ventilation) ist der mechanische Prozess der Luftbewegung zwischen Atmosphäre und Alveolen, angetrieben durch Druckgradienten, die von den Atemmuskeln erzeugt werden.
1. Inspiration (Einatmen) – Aktiver Prozess
- Zwerchfell zieht sich zusammen: Flacht ab, senkt ~1,5–7 cm → vertikale Thoraxausdehnung (75 % des Tidalvolumens).
- Äußere Rippenmuskeln ziehen sich zusammen: Heben Rippen → „Eimerhenkel“ (lateral) und „Pumpenhenkel“ (anteroposterior) Ausdehnung.
- Atemhilfsmuskeln (falls nötig): Scaleni, SCM, M. pectoralis minor → weitere Rippenhebung.
- Ergebnis: Thoraxvolumen ↑ → Intrapulmonaler Druck ↓ (mehr negativ, ~-8 cmH₂O) → Alveolardruck ↓ (< Patm) → Luft strömt EIN.
2. Expiration (Ausatmen) – Passiv in Ruhe
- Zwerchfell & Rippenmuskeln entspannen: Elastischer Rückzug der Lunge + Brustkorb → Volumen ↓.
- Intrapulmonaler Druck ↑ (weniger negativ) → Alveolardruck ↑ (> Patm) → Luft strömt AUS.
- Aktive Expiration (Bewegung, Obstruktion): Innere Rippenmuskeln, Bauchmuskeln (Rectus, Obliquus, Transversus) → erzwungene Bauchkompression → schnelle Entleerung.
Atemregelung
- Medulläre Atemzentren: Dorsal (inspiratorisch), Ventral (exspiratorisch), Pre-Bötzinger (Rhythmusgeneration).
- Brücke: Pneumotaktisch (begrenzt Inspiration), Apneustisch (verlängert Inspiration).
- Chemorezeptoren: Zentral (Medulla, pH/CO₂), Peripher (Karotis/Aortenkörper, PO₂, pH, PCO₂).
- Mechanorezeptoren: Lungenstreckung (Hering-Breuer), Reizrezeptoren, J-Rezeptoren.
- Höhere Zentren: Willkürliche Kontrolle (Kortex), emotional (Limbisch), Sprache.
Wichtige Messwerte
- Tidalvolumen (TV): ~500 mL
- Atemfrequenz (RR): 12–20/min
- Minutenventilation (VE): TV × RR ≈ 6 L/min
- Toter Raum: ~150 mL (anatomisch); Alveoläre Ventilation = (TV - VD) × RR
Atmung ist automatisch, aber überschreibbar – eine einzigartige Brücke zwischen autonomer und willkürlicher Kontrolle. Das Verständnis ihrer Mechanik erhellt Atemwegserkrankungen und therapeutische Interventionen.
